用于灌注研究的检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于患者（１）中的灌注研究的检查装置和方法。根据该方法，旋转式Ｘ射线装置（１０）在闭合的、优选非平面的轨道（Ｔ）上移动，同时在用注射装置（２０）注射造影剂之后连续生成患者（１）的投影。数据处理系统（３０）在滑动窗口技术中使用投影以重建身体体积的三维图像。３Ｄ图像的结果序列可以显示在监视器（３１）上以呈现期望的关于灌注过程的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于研究身体体积中的动态过程、特别是灌注的检查装置和方法，以及一种具有用于执行所述方法的软件的记录载体。
技术介绍
研究患者的身体体积中的灌注过程是诊断心血管疾病所必需的。这样的灌注研究典型地包括通过导管或静脉来注射造影剂团并且生成显示所述团在血管系统和外围组织中的扩散的X射线投影序列。然而，在象脑血管树这样的复杂血管树中，可能难以基于在血管组(angio-suite)中采集的二维投影来判断所观察的过程。这尤其适用于脑灌注，其中仔细的诊断需要具有极好对比度分辨率的三维断层摄影图像。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于更通用地研究在复杂血管系统和外围组织中的动态过程、特别是灌注的手段。该目的由根据权利要求1的检查装置、根据权利要求9的方法、以及根据权利要求10的记录载体来实现。在从属权利要求中公开了优选的实施例。根据本专利技术的检查装置可以用于研究身体体积中的动态过程。将作为以下描述的中心的非常重要的(但不是限定性的)例子是研究患者的血管系统中的灌注。检查装置包括带有X射线源和X射线探测器的X射线装置和数据处理系统(计算机)，所述X射线装置可以相对于对象移动，所述数据处理系统被连接到X射线装置以便控制它和评价生成的图像数据。该检查装置适于执行以下步骤a)在给定的持续时间期间沿着轨道生成身体体积的X射线投影系列，所述生成在数据处理系统的控制下通过X射线装置实现。“沿着轨道的投影系列”是指身体体积的某个点用其映射的投影方向与所述点和轨道二者交叉。如果X射线源沿着所述轨道移动同时朝着身体体积发出X射线，那么可以实现这样的投影。b)重建身体体积的三维(3D)图像的时间序列，其中每个3D图像的重建基于来自在前述持续时间内的连通时间窗期间生成的所述X射线投影系列的投影子集。此外，时间窗被选择成使得它们重叠，或者更准确地说，对于每个时间窗存在部分地与它重叠的至少另一个时间窗。时间窗例如可以具有相同的大小，并且可以相对于彼此移动所述大小的小百分比。检查装置允许研究复杂空间环境(例如患者的脑)中象灌注这样的动态过程，因为所述过程在三维图像中被可视化。由于应用X射线装置的轨道以允许装置连续移动和为三维(精确)重建法采集足够的不同投影，因此这种3D图像的重建是可能的。而且，重叠时间窗中投影系列的评价提供了观察潜在过程所需的和最佳利用可用数据的高时间分辨率。在重叠时间窗中评价动态过程的图像系列在文献(d′Arcy JA；Collins DJ；Rowland IJ；Padhani AR；Leach MO“Applications ofsliding window reconstruction with cartesian sampling for dynamiccontrast enhanced MRI”，NMR in Biomedicine，vol.15，no.2，pp.174-183，April 2002)中被称为“滑动窗口法”。检查装置可以进一步包括用于造影剂受控注射到患者的血管系统中的注射装置。注射装置可以适于由医务人员手动控制。可选择地，所述注射装置可以被连接到数据处理系统并由其控制。受控注射的使用使检查装置适合于患者中的灌注研究。X射线装置优选地包括X射线源和探测器，它们例如通过C形臂彼此刚性地连接，并且可以在球表面或这种表面的一部分上共同移动。在该情况下可以从不同的方向产生位于所述球的中心的身体体积的投影，因而提供精确三维重建法所必需的数据。根据本专利技术的另一优选实施例，轨道是闭合的。在该情况下，X射线装置可以重复地沿着轨道移动，同时在不同的时间从相同或类似的方向生成投影。轨道可以是平面的，例如是X射线装置沿着其连续地来回扫描的弧。轨道也可以是非平面的，并且优选是允许应用精确重建算法的形式。特别地可以通过在方位和极方向上振荡的叠加来产生非平面轨道。属于某个时间窗并且用于重建3D图像的每个投影子集优选地正好其大小使得精确重建法的应用是可能的。于是可以实现具有高对比度和精度的3D图像，同时对这种保证的最小子集的限制是3D图像与在对应于时间窗的时间点的情形良好地相关。尽管用于生成3D图像的精确重建法由于其更高的精度而是优选的，但是当然也可以使用近似方法。而且，可以通过本领域技术人员已知的直接反演(inversion)法或迭代重建法来实现3D图像的重建。用于重建某个3D图像的子集或时间窗内的投影源自不同的时间点，所以表示在动态过程的不同状态中所观察的身体体积。如果时间窗与动态过程的时标相比较小，则在时间窗期间过程的变化可以被忽略，并且从时间窗重建的3D图像可以与某个参考时间点、例如时间窗的中点相关联。根据本专利技术的进一步发展，子集的投影被应用于具有加权因子的重建，所述加权因子对应于它们到所述参考时间点的时间距离。在时间上接近参考时间点的投影然后在重建中被给予比远离所述参考时间点的投影更高的加权，因为后者可以在相对于参考时间点显著变化的状态中显示动态过程。用于3D图像的重建法可以利用冗余补偿函数。在该情况下，用于属于连续子集的两个轨道段的这种冗余补偿函数的差优选地用于更新相应的3D图像。本专利技术进一步包括一种用于研究身体体积中的动态过程的方法，该方法包括以下步骤a)在给定持续时间期间沿着(平面或优选非平面)轨道生成身体体积的X射线投影系列。b)重建身体体积的3D图像的时间序列，其中每个3D图像基于来自所述系列的投影的子集，该子集属于在所述持续时间内的时间窗，以及其中所述时间窗重叠。所述方法在通常形式上包括可以用上述类型的检查装置执行的步骤。所以，参考前面的描述以获得关于所述方法的细节、优点和改进的更多信息。此外，本专利技术包括一种记录载体，例如软盘、硬盘、或光盘(CD)，用于研究身体体积中的动态过程的计算机程序被存储在其上，所述程序适于执行前述方法。根据在下文中描述的一个(多个)实施例，本专利技术的这些和其他方面将是显而易见的，并将参考所述实施例对其进行阐明。附图说明在下面借助于附图通过例子来描述本专利技术，其中图1是根据本专利技术的检查装置的图示；图2在透视图中和在三个正交投影中示出示例性的闭合的、非平面轨道；图3示出用于3D重建的投影子集的时间重叠。具体实施例方式图1是根据本专利技术的检查装置的基本简图，该检查装置可以用于患者1中的灌注研究。所述装置包括旋转式X射线装置10，该X射线装置在所示的例子中是带有通过C形臂12刚性连接的X射线源11和X射线探测器13的常规系统。X射线装置可以围绕空间中的一点旋转，以使X射线源11和探测器13在球表面(或其至少一部分)上移动并且总是彼此直径地面对。因而身体体积(例如患者1的脑或心脏)在球的中心中的投影可以从不同方向生成。图2分别在透视和投影中示出在X射线装置10的典型移动期间X射线源11和探测器13可以遵循的典型的闭合的、非平面轨道T。整个轨道T位于具有中心C的球(未示出)表面中。轨道T的每个点可以在球面坐标(用中心C作为原点)中由极角和方位角θ描述。在X射线装置10在轨道T上移动期间所述角的时间进程主要被显示在图3的上两个图中。如果在θ的振荡幅度为零，则导致对应于圆弧(在180°加上射束的扇角上延伸)的平面轨道，X射线装置10沿着所述轨道重复地来回扫描。可以在文章“Co本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于研究身体体积中的动态过程的检查装置，包括适于执行以下步骤的Ｘ射线装置（１０）和数据处理系统（３０）：　　　　ａ）在给定的持续时间（Ｄ）期间沿着轨道（Ｔ）生成身体体积的Ｘ射线投影系列（Λ）；　　　　ｂ）重建身体体积的３Ｄ图像序列，其中每个３Ｄ图像基于来自所述系列（Λ）的投影子集（Λ↓［ｉ］），其中子集属于在所述持续时间（Ｄ）内的时间窗，以及其中所述时间窗重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格拉斯，V拉舍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]